畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-氣動射種裝置的設(shè)計(jì)（全套圖紙） .doc

目錄III摘要本研究的核心是氣動射種，這是一種（與土壤）非接觸式的播種方式。為了進(jìn)一步探索氣動射種的可行性，專門設(shè)計(jì)并試制了氣動射種試驗(yàn)裝置。氣動射種試驗(yàn)裝置由機(jī)架、步進(jìn)電機(jī)、射種元件、電磁鐵、電磁閥，控制電路等組成。用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動排種器；電磁鐵和電磁閥分別控制射種元件中排種閥和電磁閥的開關(guān)；控制電路實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)、電磁鐵和電磁閥的協(xié)調(diào)動作，完成送種、排種、射種這一工作過程；同時(shí)通過修改程序來控制試驗(yàn)參數(shù)；對射種元件中關(guān)鍵部件（排種腔體、噴嘴）的設(shè)計(jì)采用理論分析結(jié)合實(shí)際的方法，得出合理的形狀和尺寸。裝置的工作原理是：排種器排種后開啟排種閥，種子落入排種腔體后關(guān)閉排種閥，開啟電磁閥，種子隨著高速氣流通過噴嘴噴射而出，完成一次射種。本論文首次提出了氣動射種這一新型的非接觸式播種方式，經(jīng)過理論上的深入探討，開始?xì)鈩由浞N裝置的研發(fā)，旨在開辟氣動射種這一非接觸式播種研究新領(lǐng)域，探索氣動射種播種的機(jī)理和方法。關(guān)鍵詞：氣動射種，播種方式，射種器，農(nóng)業(yè)技術(shù)，播種器裝置目錄IVAbstractThecoreoftheresearchispneumaticseedingwhichiskindofplantingwhosecharacterisuntouchedsoil.Thisequipmentiscomprisedoftrestle,steppermotor,seed-shootingcomponents,electromagnet,andpneumaticjetvalve.Thesteppermotordrivesseed-fallingdevicel；theelectromagnetsandpneumaticjetvalvecontroltheswitchofseed-fallingvalveandpneumatic-jetvalverespectively；Controlcircuitcoordinatesthesteppermotorandtheelectromagnet,Completedtheworkprocessofdelivery-seed,arrange-seed,shooting-seed.；andseed-fallingcavityandpneumaticjetnozzleweredesignedbasedontheanalysisoftheoryandfact.Operationprincipleoftheequipmentisasfollows:openingtheseed-fallingvalve,whentheseedfallintothecavity,theseed-fallingvalvewasclosed.Thenopeningthepneumaticjetvalve,theseedwithpneumaticjetthroughnozzle.thepneumaticshooting-seedcomesoutwhichisanewtypeun-contactedseedingmanner.Bythein-depththeoreticresearch,nowstarttoexplodetheequipmentofpneumaticseeding.aimtocutnewresearchdomainwhichispneumaticshooting-seedandnocontactingsemination,exploringmechanismandmethodofpneumaticshooting-seed.Keywords:pneumaticshooting-seed,themannerofseeding,shooting-seedappliance,agriculturetechnology,seedingimplement目錄V目錄摘要IAbstractII目錄III第一章緒論11.1課題的提出及意義11.2播種機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢11.2.1國內(nèi)外播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀11.2.2播種機(jī)械的發(fā)展趨勢21.3機(jī)電一體化與農(nóng)業(yè)機(jī)械31.3.1機(jī)電一體化技術(shù)與播種機(jī)械的結(jié)合51.4氣動射種的研究現(xiàn)狀61.5主要研究內(nèi)容61.6本章小結(jié)7第二章機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)82.1總體設(shè)計(jì)方案82.2裝置總體設(shè)計(jì)82.3行走裝置的設(shè)計(jì)92.4射種裝置的設(shè)計(jì)9目錄VI2.5送種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)112.6其它附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)、選擇及注意事項(xiàng)132.6.1噴嘴的設(shè)計(jì)132.6.2種箱的設(shè)計(jì)162.6.3輸種管的設(shè)計(jì)162.6.4排種器機(jī)械結(jié)構(gòu)162.7本章小結(jié)17第三章氣動射種裝置的電路設(shè)計(jì)183.1控制系統(tǒng)概述183.1.1控制電路綜述183.2步進(jìn)電機(jī)的選擇193.2.1步進(jìn)電機(jī)的工作原理193.2.2步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)203.2.3驅(qū)動控制系統(tǒng)的組成203.2.4步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用213.2.5控制系統(tǒng)的程序運(yùn)行233.3電磁鐵的選擇和控制243.3.1電磁鐵的選擇243.3.1電磁鐵的控制243.4PLC的選擇和控制253.4.1PLC的優(yōu)點(diǎn)253.4.2PLC的選擇25目錄VII3.5.控制電路的設(shè)計(jì)263.6本章小結(jié)26第四章結(jié)論27結(jié)論27參考文獻(xiàn)29致謝30第一章緒論1.1課題的提出及意義目錄VIII迄今農(nóng)作物機(jī)械化播種基本都是由入土裝置先入土再將種子播入土壤的方式。由于入土裝置與土壤直接作用，傳統(tǒng)播種方式動力消耗較大，且不能適應(yīng)近年來發(fā)展起來的多種先進(jìn)農(nóng)藝技術(shù)要求。隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化區(qū)域布局的初步形成，以及農(nóng)業(yè)向環(huán)保、節(jié)水和可持續(xù)化發(fā)展的趨勢，對農(nóng)業(yè)資源的合理利用和農(nóng)業(yè)裝備的技術(shù)水平都有了新的要求，并且多種先進(jìn)農(nóng)業(yè)播種技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，機(jī)電一體化也技術(shù)越來越多的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。近幾年年來，傳統(tǒng)播種方式已經(jīng)不能滿足飛速發(fā)展的農(nóng)業(yè)新技術(shù)的要求，在農(nóng)業(yè)新技術(shù)領(lǐng)域，旱作農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、節(jié)水農(nóng)業(yè)都對播種提出了新的要求。例如，它需要播種機(jī)械根據(jù)土壤肥力等條件的變化來決定不同的播種密度和不同的播種深度。這種更具質(zhì)量化、智能化的播種要求靠接觸式播種實(shí)現(xiàn)是及其困難的，因此，對非接觸式播種機(jī)械的設(shè)計(jì)和研發(fā)成為必然。氣動射種裝置是設(shè)想利用高壓氣流在不影響種子發(fā)芽的損傷程度內(nèi)將種子播種到土壤中去，省略了入土裝置，降低了能耗。本設(shè)計(jì)設(shè)想希望能通過本次研究，開辟氣動射種這一非接觸式播種研究的新領(lǐng)域，并為以后的非接觸式播種機(jī)械的開發(fā)和研制提供理論支持，如研制成功，必將帶來播種機(jī)械化領(lǐng)域的一場革命。1.2播種機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1.2.1國內(nèi)外播種機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀在國外：目前國外精密播種機(jī)已達(dá)到相當(dāng)完善的程度，在精密播種機(jī)上除了設(shè)有完善的整地、覆土、鎮(zhèn)壓及施肥、灑農(nóng)藥裝置外，其排種裝置多采用新的工作原理，包括各種氣吸式排種原理與機(jī)械式排種原理，以保證單粒精密播種。另外，液壓技術(shù)及電子技術(shù)也在播種機(jī)上得以應(yīng)用。20世紀(jì)80年代，美國、澳大利亞、加拿大、法國等西方國家開始研制并廣泛使用氣力式精密播種機(jī)械，其中氣流一階分配式集排排種系統(tǒng)大量應(yīng)用在谷物條播機(jī)上。在國內(nèi)：我國的播種機(jī)以傳統(tǒng)的谷物條播機(jī)為主，與小型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)及畜力播種機(jī)目前仍占主導(dǎo)地位。全國有500家左右的企業(yè)生產(chǎn)播種機(jī)，其中只有10家生產(chǎn)與大中型拖拉機(jī)配套的播種機(jī)，與小拖配套的播種機(jī)和畜力播種機(jī)的產(chǎn)量已占到全國播種機(jī)產(chǎn)量的90%以上。近幾年，我國的聯(lián)合作業(yè)播種機(jī)發(fā)展也較快，其機(jī)具主要有播種一施肥聯(lián)合作業(yè)機(jī)、耕作播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)、松土施肥覆膜穴播聯(lián)合作業(yè)機(jī)和施水播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)等，目前又發(fā)展了鋪膜播種聯(lián)合作業(yè)機(jī)。我國從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展精密播種機(jī)械，過程經(jīng)過了仿制、自行研制、到應(yīng)用的發(fā)展階段。現(xiàn)在精少量播種機(jī)具推廣勢頭強(qiáng)勁，小麥精少量播種機(jī)和中耕作物精密播種機(jī)推廣應(yīng)用迅速。目錄IX1.2.2播種機(jī)械的發(fā)展趨勢隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的調(diào)整和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化區(qū)域布局的初步形成，以及農(nóng)業(yè)向環(huán)保節(jié)水可可持續(xù)化發(fā)展的趨勢，對農(nóng)業(yè)資源的合理利用和播種機(jī)械的技術(shù)水平都有了新的要求。由于現(xiàn)代的農(nóng)業(yè)播種機(jī)械是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的持續(xù)、合理利用的重要手段，因此21世紀(jì)我國的農(nóng)業(yè)播種機(jī)械的發(fā)展方向是：1、發(fā)展有利于耕地資源保護(hù)的聯(lián)合播種機(jī)械；。播種聯(lián)合作業(yè)是指在播種的同時(shí)，完成耕整地、施肥、噴灑液等作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)是一次可以完成多項(xiàng)作業(yè)，作業(yè)效率高，保證及時(shí)播種，提高產(chǎn)量，可以充分利用配套動力，節(jié)省能源，降低作業(yè)成本，與傳統(tǒng)播種方法相比，聯(lián)合播種的勞動消耗的作業(yè)費(fèi)用約降低30%。2、發(fā)展有利于節(jié)水和水資源有效利用的播種機(jī)械；隨著全球淡水資源的匱乏，特別是我國屬于嚴(yán)重缺水國家，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)具有深遠(yuǎn)的意義和廣闊的前景。從1996年開始，農(nóng)業(yè)部累計(jì)投資1億多元，建設(shè)了一批旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)示范基地和行走式節(jié)水灌溉示范區(qū)，通過農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)、生物、工程等綜合措施的應(yīng)用，完成了一批以坡改梯生土熟化農(nóng)田工程、集雨節(jié)水補(bǔ)灌等為重點(diǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有效改善了旱區(qū)農(nóng)業(yè)基本條件。農(nóng)業(yè)部還在全國各地累計(jì)推廣了水稻“淺濕曬”灌溉、“坐水種”、“行走式節(jié)水”、施用抗旱保水劑、地膜與生物覆蓋等節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)措施3.4億畝左右，發(fā)展田間及大棚集雨節(jié)水和噴、微、滲灌等技術(shù)措施1000萬畝。21世紀(jì)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展將面臨嚴(yán)峻的水資源供求矛盾的挑戰(zhàn)。大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，已引起中央和各有關(guān)方面的高度重視。目前農(nóng)業(yè)部已組織編制了全國節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2001-2015年）和西部地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)規(guī)劃（2001-2005年），對我國節(jié)水農(nóng)業(yè)的下一步發(fā)展展示了藍(lán)圖2。3、發(fā)展能有效提高生產(chǎn)效率、降低能耗的播種機(jī)械；傳統(tǒng)的播種裝置和土壤直接接觸，用播種機(jī)的開溝器現(xiàn)在土地表面開道溝，然后通過輸種管利用種子自身的重力滑落到土壤中的這接觸式播種耗能費(fèi)時(shí)，開發(fā)研制新型的節(jié)能降耗的播種機(jī)械將成為必然。4、發(fā)展自動化、智能化更高的播